Yani nesil akıllı telefon kamera modellerinin özellikleri söz konusu olduğunda, ToF ve LiDAR nedir sorusu da beraberinde geliyor. Peki ToF ve LiDAR teknolojisi arasındaki benzerlik ve farklar nelerdir? Hangisi daha önemli ya da avantajlı? ToF ve LiDAR kamera teknolojisinin detaylarına bakalım.
Son dönemde iPhone 12 serisi ile birlikte LiDAR sensörleriyle ilgili o kadar şey yazılıp çizildi ki, artırılmış gerçeklik farklı bir altyapı ile deneyimlenemeyen bir kavram olarak kurgulandı. Ancak ToF, gelişmiş Samsung modellerinde harika işlere imza atan bir teknoloji.
İster bir geliştirici olun, ister meraklısı, kamera sensörlerinin özellikleri ve farkları ilginizi çekecek diye umuyoruz.
ToF ve LiDAR nedir?
ToF nedir?
ToF, Time of flight, yani uçuş süresinin kısaltmasıdır. Teknik olarak ToF, mesafeyi belirlemek için ışık hızını, hatta sesi kullanmayı ifade eder. Işığın ya da sesin cihazdan çıkışı ile bir nesne ya da uçaktan sekmesi sonrası geri dönmesi arasında geçen süre ölçülür, cihazlar nesne arasındaki mesafe ortaya çıkar.
Dolayısıyla ToF ve LiDAR arasındaki ilişki şu şekildedir, LiDAR teknolojisi ToF’in bir parçasıdır. Ancak ToF her zaman LiDAR’ı kapsayan bir teknoloji değildir, çok daha fazlasıdır. Temel bir anlam açısından, işleti basitleştirmek için optik mesafe ölçümünden bahsediyoruz. Peki ya hem LiDAR hem de ToF, mesafe belirleme, 3D haritalama için ışığı kullanıyorsa, aralarındaki fark nedir?
- iPhone 12 Pro LiDAR sensörü: Nedir, nasıl çalışır, özellikleri
- Bosch otonom araçlar için 3D lidar sistemi tanıttı
- Xiaomi teleskopik lens ile kamerada çığır açacak
LiDAR nedir?
LiDAR, Light Detection and Ranging’in kısaltmasıdır. Bu teknoloji yukarıda ayrıntıları ile yer alan denklemde, ışık kaynağı olarak lazer ızgarası kullanan bir yaklaşıma sahip.
Bir odanın genişliği gibi şeyleri ölçmek için LiDAR gerekebilir ancak nokta bulutları oluşturmak için birden fazla LiDAR okuması kullanılabilir. Bunlar, nesnelerin üç boyutlu modellerini ya da tüm alanın topografik haritalarını oluşturmak için kullanılabilir.
LiDAR, mobil cihazlar için yeni olsa da teknolojinin kendisi uzun bir süredir var. Mobil olmayan ortamlarda LiDAR, su altı ortamlarını haritalandırmaktan arkeolojik alanların keşfine kadar birçok aşamada kullanılıyor.
LiDAR ve ToF farkları
LiDAR ve ToF nedir sorusuna yanıt verdik ancak aralarındaki fark, daha da çok merak edilen. İki teknoloji arasındaki en işlevsek fark, LiDAR’ın bir nokta bulutu oluşturmak için darbeli lazerler kullanması. Bu da, sonradan bir 3D harita ya da görüntü oluşturmak için kullanılır. ToF uygulamaları genellikle standart bir RGB kamera aracılığı ile ışık algılamaya dayalı derinlik haritaları oluşturur.
ToF’in LiDAR’a göre avantajı, ToF’in daha az özel ekipman gerektirmesidir. Böylece daha küçük ve ucuz cihazlarla kullanılabilir. LiDAR’ın faydası bir bilgisayarın derinlik haritasına kıyasla bir nokta bulutu okuyabilmesinden gelir
Google’ın Android cihazlar için oluşturduğu The Depth API, ToF özellikli cihazlarda en iyi şekilde çalışır ve derinlik haritaları oluşturarak özellik noktalarını tanıyarak çalışır. Genellikle farklı ışık yoğunlukları arasındaki engeller olan bu özellik noktaları, daha sonra ortamdaki farklı düzlemleri tanımlamak için kullanılır. Bu, esasen daha düşük çözünürlüklü bir nokta bulutu oluşturur.
ToF ve LiDAR Mobil AR ile nasıl çalışır?
Derinlik haritaları ve nokta bulurları haritadır ve birçok insan ve uygulama için yeterlidir. Bununla birlikte birçok AR uygulaması için, bu verilerin bir bağlama oturtulması gerekir. Hem ToF hem de LiDAR, bunu mobil cihazdaki diğer sensörlerle birlikte çalışarak yapar. Özellikle, bu platformların telefonunuzun yönünü ve hareketini anlaması gerekir.
Eşlenmiş bir ortamdaki aygıtın konumunu anlamaya Eşzamanlı Yerelleştirme ve Haritalama, ya da SLaM denir. SLaM, otonom araçlar gibi diğer uygulamalar için kullanılır ancak mobil tabanlı AR uygulamalarının dijital nesneleri fiziksel ortama yerleştirmesi için de gereklidir.
Bu sistem, özellikle kullanıcı onlarla etkileşimde bulunmadığında yerinde kalan deneyimler ve fiziksel kişilerin, nesnelerin arkasında olduğu görülen dijital nesnelerin yerleştirilmesi için geçerlidir.
Dijital nesnelerin hem LiDAR hem de ToF tabanlı uygulamalara yerleştirilmesindeki bir diğer önemli faktör “ankrajları” içerir. Çapalar, fiziksel dünyadaki dijital nesnelerin eklendiği dijital noktalardır.
Pokemon Go gibi dünya çapında tutmuş başarılı AR uygulamalarında, “geotagging” yani coğrafi etiketleme adlı bir işlem yapılır. Bununla birlikte mobil tabanlı AR uygulamalarında, dijital nesne bir LiDAR nokta bulutundaki noktalara ya da derinlik haritası üzerindeki özellik noktalarından birine tutturulur.
LiDAR mı daha iyi ToF mu?
ToF ve LiDAR nedir başlığını detaylı olarak inceledikten sonra, esas sorunun yanıtına gelelim. Evet, LiDAR, açıkçası Time of Flight’tan daha hızlı ve daha doğrudur. Ancak teknolojik olarak gelişmiş uygulamlarla bu daha da önemli hale geliyor.
Örneğin, ToF ve Google’ın Depth API’ı beyaz duvarlar gibi büyük, düşük dokulu düzlemleri anlamakta güçlük çekiyor. Bu durum, yöntemi kullanan uygulamaların dijital nesneleri fiziksel dünyadaki bazı yüzeylere doğru şekilde yerleştirmesini zorlaştırabilir. LiDAR tabanlı uygulamalarınsa böyle bir soruna sahip olma olasılıkları epey düşüktür.
Daha büyük ve daha fazla dokusal yapı içeren ortamlarda bu sorunu yaşama olasılığı düşüktür. Mobil tabanlı tüketici AR uygulamalarının çoğu, kullanıcıların yüzünde ya da vücudunda bir AR filtresi kullanma gibi temel düzeyde uygulamalardır. Bu nedenle, dokulandırılmamış yüzeylerle ilgili sorun yaşanma olasılığı gerçekten çok düşük.
Apple ve Google neden farklı derinlik sensörleri kullanıyor?
Apple, LiDAR uyumlu cihazlar piyasaya sürerken, “daha profesyonel iş akışları sağlamak ve profesyonel fotoğraf ve video uygulamalarını desteklemek” için sensörlerin ve donanımların tercih edildiğini ifade ediyor. LiDAR uyumlu iPad Pro’lar, artırılmış gerçeklik için dünyanın en iyi cihazı olarak adlandırıldı ve Apple’ın ölçüm uygulamaları lanse edildi.
Google, Depth API ve yeni destek cihazları serisinin neden LiDAR kullanmadığına dair bir açıklama yapmadı. LiDAR özelliklerini kullanma konusunda, Android cihazları daha hafif ve daha uygun fiyatlı tutma, bu sayede daha erişilebilir olma avantajının korunmak istendiği de düşünülebilir.
Android, birden fazla şirket tarafından üretilen akıllı telefonlar sunduğu için, LiDAR kullanılması tüm üreticilerin LiDAR uyumlu ilerlemesine neden olabilir. Google’ın Derinlik API’yı ise geriye dönük olarak uyumludur ve sadece standart bir kamera gerektirir.
Google’ın API’ı cihazdan bağımsızdır ve Google’ın AR deneyim geliştirme platformunu kullanan geliştiriciler, Apple cihazlarında da çalışan deneyimler geliştirebilir.
ToF ve LiDAR nedir, ortak noktaları ve farkları nelerdir gibi sorulara yanıtlar bu şekilde. Şimdilik teknoloji dünyasında Apple LiDAR safında, Android cephesi ise ToF safında gibi görünüyor. Ancak farklı üreticiler, kamera sensör teknolojileri konusunda yeni adımlar atmaya ve çıtayı yukarı taşımaya devam ediyor.
